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讨论电路交换、报文交换和分组交换的主要区别?,电路交换,报文交换和分组交换是什么

时间:2023-05-03 10:41:41 阅读:186619 作者:1212

在数据交换方式数据通信系统中,终端和计算机之间,或者计算机和计算机之间没有用直通专线连接,而是经由多个节点中继的情况下,两端的系统之间的传输线路通过通信网络上的几个节点被中继。

在中继节点之间进行数据传输的技术有数据交换技术主要交换技术电路交换、存储转发交换技术两种,存储传输方式分为消息交换、分组交换两种。

电路交换电路交换的特点是交换机在两个通信站点之间建立物理固定传输通道,通信完成后拆除,通信过程中总是由一对用户固定占用。

通过线路交换进行的通信包括线路确立、数据传输、电路撤除3个阶段。 最典型的应用是电话交换方式,拨号过程是电路的建立,通话阶段是数据传输,挂机后取下电路。

电路交换的优点:通信实时性高,适用于交互式对话通信。

电路交换的缺点:不支持突发性通信,独占链路,通信系统效率低下,链路利用率不高的系统没有存储数据的能力,没有差错控制能力,无法发现传输中的数据差错并进行纠正。

因此,线路交换不适合计算机网络的通信特性。

存储传输先保存,然后传输。 在交换设备的控制下,将需要传输的数据缓冲在设备的数据缓冲区中,并在通道空闲时选择路径进行传输。 从而提高了信道的利用率,可以在节省电路构建时延的同时进行差错控制、流量控制、数据安全等。

存储转发技术分为报文交换、分组交换两种方式。

在消息交换消息交换方案中,不需要在两个通信节点之间建立专用路径。 该节点将发送的消息聚合成一个完整的分组——消息,该消息包含目的地节点的地址,完整消息在网络中一站一站地前进。

各节点接收整个信息,检查目的节点的地址、差错控制等,根据网络中的交通状况在适当的时机转发到下一个节点。 因为经过多次存储器3354传输,最终到达目标,所以这样的网络被称为存储器3354传输网络。 在其中的交换节点中,需要足够的存储空间用于缓冲接收到的长消息。

消息包含三个内容,分别为报头、报文正文和报尾,报头由源地址、目的地址和其他辅助信息组成。

消息交换的优点交换节点通过对各方向接收到的消息进行排队,并对照下一个转发节点进行转发,带来了排队等待的延迟时间。 其优点是:

消息交换不需要为通信双方建立专用的通信线路,不会有连接建立的延迟,用户可以随时发送消息。 通过采用存储器传输的传输方式,具有以下优点。 a .由于便于在消息交换中设置代码检查和数据重传设施,而且交换节点有路径选择,所以在某个转发路径发生故障时,可以重新选择另一个路径来转发数据,提高了转发的可靠性; b .存储器传输中代码转换和速率匹配很容易,收发双方也可以不是同时可以使用的状态。 这样,不同类型、规格、速度的计算机之间的通信变得容易。c .提供多用途的服务,即一个消息可以同时发送到多个目的地,通过线路交换很难实现; d .允许建立数据传输优先级,优先转换优先级高的消息。 通信不是固定占用一条通信线路,而是在不同的时间分阶段部分占用,大大提高了通信线路的利用率。 消息交换的缺点自不必说,消息交换也有缺点:

由于数据进入交换节点后需要经过存储、传输的过程,会产生传输延迟(包括信息的接收、正确性的验证、排队、发送时间等),而且网络通信量越大延迟也越大,因此消息消息交换仅适用于数字信号。 由于消息长度没有限制,各中间节点必须完全接收发送来的整个消息,在输出线路不空闲的情况下,需要积累一些完整的消息等待传输,网络内的各节点需要较大的缓冲区。 由于信息长度没有限制,如果出现大的信息,其他节点的数据发送等待的延迟时间就会变长,从而产生节点间的不公平。 总结起来,消息交换的特征如下。

源节点和目标节点在通信时不需要建立专用路径。 与线路交换相比,消息交换没有建立线路和拆除电路所需的等待时间和延迟; 电路利用率高,节点之间可以根据电路情况选择不同的速度进行传输,能够有效传输数据的节点需要有足够的消息数据存储能力,数据传输可靠性高,各节点在存储传输过程中进行检错和纠错的差错控制分组交换的分组交换仍然采用存储器传输方式,基于消息交换将一个长消息先分割成几个短分组,然后逐个发送这些分组(携带源、目的地、号码信息),所以分组交换中没有消息交换

提高了网络上的数据传输速度。 因为数据包长度较小,一个一个地进行传送,所以能够使后面的数据包的存储操作和前面的数据包的传送操作并行。 这种流水线式传输方式缩短了消息的传输时间,减小了缓冲区大小,缩短了存储传输的时延。 简化存储管理。 因为数据包的长度是固定的,对应的缓冲器的大小也是固定的,所以交换节点的存储器管理通常可以简化为缓冲器的管理,比较容易。 减少了错误的可能性和数据的重新发送。 由于数据包很短,错误的可能性必然减少,每次重传的数据量也大幅减少,不仅提高了可靠性,而且减少了传输延迟。 显然分组较短,适合采用优先级策略,便于及时传输紧急数据,因此分组交换更适合计算机之间的突发数据通信。 群交换技术也有一定的

缺点:

虽然分组交换比报文交换的传输时延少,但仍然存在存储转发的时延,而且交换节点设备必须具有更强的处理能力。分组交换的每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等控制信息,这样使得传送的数据增加了开销,在一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时延,使控制复杂,时延增加。当分组交换可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。若采用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。 分组交换之虚电路服务

为了解决分组交换存在失序、丢失的问题,既能像电路交换那样,实现可靠、有序的数据传输,又能像分组交换那样,可以通过共享链路来提高链路的利用率,因此人们发明了虚电路交换技术来满足传输需求。
在传输方式上虚电路服务与电路交换一样,数据的传输需经过三个步骤:

在源结点与目标结点之间建立一条逻辑链路,即建立虚电路;将数据组装成分组按顺序沿着逻辑链路传送出去;数据传输完毕,拆除逻辑链路。

虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址,在数据传输阶段,都只需填上虚电路号。而数据报服务,由于每个数据报都单独传送,因此,在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址,以便网络结点根据所带地址向目的主机转发,这对频繁的人机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘,也降低了信道利用率。另外,虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时,进行路径选择,在数据传输阶段便不需要进行路径选择了。在保障分组顺序问题上,对于虚电路服务,由于从源主机发出的所有分组都是通过事先建立好的一条虚电路进行传输,所以能保证分组按发送顺序到达目的主机。在可靠性与适应性方面,虚电路服务在通信之前双方已进行过连接,而且每发完一定数量的分组后,对方也都给予确认,故虚电路服务比数据报服务的可靠性高。但是,当传输途中的某个结点或链路发生故障时,数据报服务可以绕开这些故障地区,而另选其他路径,把数据传至目的地,而虚电路服务则必须重新建立虚电路才能进行通信。

总之,
若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;
当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换传送数据较为合适。
从提高整个网络的信道利用率上看,报文交换和分组交换优于电路交换,其中分组交换比报文交换的时延小,尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。

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